martes, 28 de agosto de 2007

EL BOMBILLO O BOMBILLA ELECTRICA

EL BOMBILLO O BOMBILLA ELÉCTRICA


La bombilla eléctrica, también conocida como ampolleta o lámpara incandescente, es una fuente artificial de luz, y funciona justamente mediante la incandescencia. El bombillo o bombilla eléctrica, es un globo de cristal que se usa para el alumbrado eléctrico, en cuyo interior hay un filamento que se impone incandescente.


Incandescencia: Luz producida por metales y otros materiales al ser elevados a muy altas temperaturas.


Dentro de las bombillas encontramos los siguientes tipos y variedades:


- Bombillas incandescentes: poseen un filamento de tungsteno que se ilumina al calentarse. Son las más habituales y emiten un halo luminoso ligeramente amarillento.

- Bombillas con ahorro de energía: las más comunes están basadas en un sistema semejante a los tubos fluorescentes, con una luz fría y blanca. Son más duraderas que las bombillas ordinarias y su consumo es mucho más bajo.

- Bombillas incandescentes reflectoras: poseen un baño reflector plateado que evita que la luz salga por la zona frontal, evitando así el deslumbramiento producido por la luz directa. Producen una suave luz indirecta adecuada para lámparas bajas o zonas de lectura.

- Bombillas halógenas: emiten una luz blanca y están especialmente indicadas para usar con reguladores de potencia. Por su pequeño tamaño,
bajo consumo y alta capacidad de iluminación son utilizadas en la mayoría de las lámparas empotradas, de trabajo o luces ambientales.

- Tubos fluorescentes: emiten una luz muy blanca y radiante, con un bajo consumo de energía, por lo que son ideales para zonas de trabajo. Es una luz muy fría, por lo que son poco agradables en zonas de descanso y ocio.


ANALISIS GENERAL.

Utilidad o función.

¿Qué utilidad tiene?

R/: La utilidad principal de las bombillas es proporcionar iluminación en cualquier espacio donde halla ausencia de luz solar.


Además de la utilidad principal ¿Para que se puede emplear?

R/: Además del uso principal, las bombillas pueden usarse para:

- Proporcionar calor.
- Usarse en forma decorativa.
- Indicar señales, por ejemplo los semáforos o los faros.


¿Cómo se utiliza?

R/: Las bombillas se utilizan en un circuito con corriente eléctrica, la cual puede provenir de fuentes de energía eléctrica, tales como baterías o generadores, cuan se cierra el circuito a través de un interruptor se hace pasar corriente eléctrica por el filamento del bombillo y se produce la luz o bien el calor.


¿Qué normas de manejo y conservación deben tenerse en cuenta?

R/: Conectarlo al voltaje indicado; manipularlo sutilmente dada su fragilidad y tener cuidado con la línea eléctrica, por los riesgos que esta presenta.



Antecedentes.

¿Que se usaba antes de esto?

R/: Luego de conocer la iluminación que daba una fogata con su fuego y mas tarde usando antorchas que se utilizaron por muchos milenios, el ser humano fue conociendo otras formas mas avanzadas de iluminación: lámparas de aceite, velas, lámparas de gas, lámparas eléctricas.

¿En que época se fabricó por primera vez?

R/: En 1879 Tomas Edison en los Estados Unidos y Joseph Wilson Swan en Inglaterra simultáneamente, descubrieron que la solución consistía en pasar la corriente, no como un arco por el aire, si no por un filamento especifico sin la presencia del oxigeno.


Reseña histórica que facilito el descubrimiento de la bombilla

Bastó con que el hombre prehistórico descubriera el fuego, para que comprendiera que no sólo le serviría para lograr calor y cocer alimentos, sino que lograba mediante las llamas iluminar sus cavernas en las noches. La luz solar solo se aprovecha durante el día.
La llama fue el primer medio de iluminación utilizado por el hombre desde muchos miles de años anteriores a Cristo. Unos 500.000 años antes de Cristo aprendieron a encender la llama para aclarar las tinieblas.

Se han encontrado vestigios de fogones y hogares, en los que probablemente se usaba madera, carbón de leña y grasas animales como combustibles.

Se estima que hace unos 50.000 años apareció el primer candil propiamente dicho, alimentado con aceite o grasa, la que era extraída de un animal, y en la concavidad de su mismo cráneo se la colocaba, juntamente con una mecha de trenza de pelos.

Posteriormente se hicieron unas especies de cubetas de piedra para utilizarse como candiles.
Unos 2.500 años anteriores a la era cristiana, en la zona de Ur, en Mesopotamia, se utilizaban valvas de moluscos marinos como lámparas, o las reproducían en oro o alabastro.
Algunos siglos después comenzaron a utilizarse los tizones, los que en Egipto y Creta, fueron perfeccionándose, poniendo estopa o paja envuelta alrededor del trozo de madera, empapadas en cera de abejas y resina, a veces perfumada.

Entre los Siglos XIII y XIV a. C., se inventó en Egipto la vela, según frescos de la época.

En el siglo X a.C. en Fenicia y Cartago aparecen las lámparas de aceite realizadas en cerámica, que los mercaderes expandieron por todo el Mediterráneo, rápidamente.

En la antigua Grecia se utilizaron candiles llamados lúchnoi, construidos con diversos materiales: cerámica, metal, etc., y con una forma similar a la lámpara de Aladino.
Los romanos utilizaron tres formas de iluminación: las velas, las teas que eran usadas especialmente en las bodas y los funerales, y las lámparas de aceite, que eran colgadas mediante una cadena al techo, y que se iban realizando con decoraciones, labrados y ornamentos, en metal, y las más luminosas constaban de varias piqueras, de cada una de las cuales salía un pabilo.

En la Edad Media, además de estas formas de iluminación, aparecieron las linternas con pabilos internos. Para la iluminación de lugares grandes se usaban los hacheros y los candelabros de hierro forjado, decorados con gran artesanía. También se perfeccionaron las velas, que encendida producía menos humo.

En el año 1795, en Inglaterra, Guillermo Murdock construyó una instalación de luz a gas de hulla para iluminar una fábrica. Desde ese momento comenzaron a difundirse las primeras lámparas de gas.

En los Estados Unidos de América, en el año 1859 aparecen las primeras lámparas de querosén, derivado del petróleo por destilación.

Pero en el Siglo XIX, se comienzan a realizar experimentos de iluminación eléctrica.
Los primeros experimentos fueron realizados por el químico británico sir Humphry Davy, quien fabricó arcos eléctricos y provocó la incandescencia de un fino hilo de platino en el aire al hacer pasar una corriente a través de él.

En 1844, el francés Foucault -basado en los descubrimientos de Davy- fabricó una lámpara de arco, que producía luz por descarga eléctrica entre dos electrodos de carbón, sistema que se utilizó para el alumbrado de las calles.

A la vez en la misma época se avanzó en la invención y el uso de redecillas o camisas de un tejido especial sobre la base de amianto, para lograr luz blanca incandescente en las lámparas de gas.

El 27 de octubre de 1879, el inventor estadounidense Thomas Alva Edison logró su lámpara de filamento de carbono, que permaneció encendida en Nueva York durante dos días. Es el inicio de la era de la iluminación eléctrica. En 1878 fundó la Edison Electric Light Company.

En 1882, Thomas Alva Edison instaló la primera Central Eléctrica en Pearl Street, la primera calle que fue iluminada artificialmente. El éxito obtenido lleva a Edison a crear otras centrales. Al poco tiempo otras ciudades del país se iban sumando a la iluminación artificial de sus calles.

En 1892, la Edison Electric Light Company se unió con otras empresas y crearon la General Electric Company, que tuvo el monopolio de la industria de la luz.

En 1906, los estadounidenses Just y Haran construyeron una lámpara eléctrica en que se reemplazaba el carbono por tungsteno. Al año siguiente, en 1907 los filamentos de carbono fueron sustituidos por filamentos de volframio, y en 1913 se desarrollaron las lámparas incandescentes rellenas de gas.
Se llegó así a la bombilla eléctrica perfeccionada técnicamente, que en la actualidad tiene una duración de unas 2000 horas.

La lámpara fluorescente se fabricó en 1938.

Los tubos de vidrio se llenan de un gas especial, por ejemplo neón, o sustancias fluorescentes, que asociadas con descargas eléctricas o con ciertas sustancias, se convierten en luminosidad.


¿Qué indujo este invento?

La gran capacidad de observación de Tomas Alva Edison, lo llevó a descubrir en 1883 un fenómeno de ennegrecimiento que se producía dentro de las bombillas o lámparas incandescentes. La alta temperatura a la que se encuentra sometido el filamento dentro de las lámparas cuando se encuentran encendidas, provoca su paulatina volatilización por fusión del hilo metálico que lo compone. Simultáneamente se produce una emisión de electrones a partir del hilo caliente, que al no tener salida chocan interiormente contra las paredes de cristal de la lámpara, produciendo su ennegrecimiento.

A ese efecto termoeléctrico o termoiónico Edison no le encontró en aquellos momentos explicación ni aplicación práctica alguna. Sin embargo, en 1904, el ingeniero inglés
Sir John Ambrose Fleming, basado en ese fenómeno que hoy se conoce como “efecto Edison”, creó la válvula diodo o rectificadora de corriente, que sirvió de base para el posterior desarrollo de la radio, la televisión y la electrónica moderna, hasta la llegada del transistor.

La válvula de Fleming, recibió esa denominación porque sólo permite la circulación de la corriente en un solo sentido, como si fuera una válvula o grifo de agua. A partir de esta válvula el físico e ingeniero norteamericano Lee de Forest creó, poco después, la válvula amplificadora que se convirtió durante muchos años en un dispositivo imprescindible en cualquier circuito electrónico ya fuera un radio, televisor o computadora, hasta que comenzó a ser desplazada primero por los transistores, y después por los circuitos integrados y los microprocesadores, mucho más pequeños y de menor consumo energético.
¿Que necesidad vino a cubrir?

R/: Iluminar permanentemente nuestro entorno sin importar la hora ni el lugar en el que nos encontremos. .


¿Qué cambios ha sufrido desde que se construyó la primera vez?

R/: Ha surgido cambios acerca del color de la luz, de los materiales utilizados en su elaboración, formas y tamaño, de los voltajes y las resistencias, ya que sus valores de potencia varían.



ANALISIS ANATÓMICO.

Aspecto y dimensiones.

Describe el aspecto, la forma y las dimensiones.

R/: El aspecto tradicional es el de un globo de cristal, los hay también alargados y delgados, redondos, planos, pequeños y de colores, como el caso de los diodos emisores de luz (LED)

Explica por qué motivo o motivos tiene esa forma y esas medidas.

R/: Al inflar el cristal, naturalmente adquiere esta forma de globo, además el vidrio presenta un perfil redondeado para distribuir en todas direcciones, la fuerza aplicada al apretar la bombilla, sin embargo los demás tipos son hechos según las necesidades, la comodidad y su diseño.



Funcionamiento.

¿Cómo funciona?

R/: Consta de un filamento de
wolframio o tungsteno muy fino, con una resistencia eléctrica elevada, el cual emite luz al paso de la corriente eléctrica, este hilo se encuentra encerrado en una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas inerte, para evitar que el filamento se volatilice por las altas temperaturas que debe alcanzar. Se completa con un casquillo metálico, en el que se disponen las conexiones eléctricas.
La ampolla varía de tamaño con la potencia de la lámpara, puesto que la temperatura del filamento es muy alta y, al crecer la potencia y el desprendimiento de calor, ha de aumentarse la superficie de enfriamiento.

Inicialmente el interior de la ampolla estaba al vacío. Pero actualmente está rellena de algún
gas noble (o una mezcla de ellos) que evitan la combustión del filamento.

El bombillo produce
luz mediante el calentamiento por efecto Joule de este filamento metálico, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica.


¿Cuál es el efecto de entrada? , ¿Y el de salida?

R/: La acción de entrada sobre una bombilla eléctrica es el momento en el cual se deja fluir la corriente eléctrica a través de los filamentos del bombillo, normalmente se produce cuando se cierra un interruptor en un circuito eléctrico, el efecto que esta entrada produzca sobre la bombilla será la salida es decir el encendido de la misma, emitiendo luz y a la vez produciendo calor según el tipo de bombilla.


¿En qué principio se basa?

R/: En el principio de transformación de la energía eléctrica en calor, debido al flujo de corriente a través de un filamento.

El tipo de filamento que se utiliza por lo general es de tungsteno; cuando los electrones que pasan a través de este filamento se topan sus átomos, ocurre que algunos de los electrones de estos átomos aumentan su nivel de energía y por consiguiente quedan en órbitas superiores. Al retornar a su órbita original liberan fotones, que son nada menos que la luz en su aspecto de partícula. Al mismo tiempo se libera energía electromagnética infrarroja, que es lo que percibimos como el calor que emana la ampolleta.


¿Qué propiedades han de tener?

R/: El bombillo debe tener ciertas propiedades químicas en cuanto a la composición de sus materiales, ya que este internamente debe soportar muy altas temperaturas, en cuanto a la corriente, esta se divide en alterna y continua, además los voltajes varían dependiendo del tipo de bombillo.



¿Qué relación hay entre las partes?

R/: Las relaciones entre las partes del bombillo y su funcionamiento son basadas en que los filamentos deben de ir conectados a un filamento a través de la corriente eléctrica.



MÁRGENES DE TRABAJO.


¿Qué ocurriría si se utilizara a la intemperie?

R/: Hay bombillos los cuales están diseñados especialmente para soportar todo tipo de factores externos, como la humedad, el agua, el aire y el sol. Por otra parte, los bombillos convencionales deben estar en interiores, ya que el contacto con el agua podría hacerlos explotar, esto por las altas temperaturas que adquiere.


¿Qué ocurriría si se sometiera a vibraciones continuas?

R/: Es probable que el vidrio se reviente, sin embargo hay bombillos diseñados para soportar este tipo de situaciones.


¿Qué ocurriría si tuviera que trabajar en lugares húmedos o con materiales inflamables?

R/: Dependiendo de los materiales utilizados en su fabricación, algunos de sus diseños pueden resistir ambientes adversos y condiciones desfavorables.


¿Qué ocurriría si su tamaño fuese mayor o menor?

R/: Desde el punto de vista de su funcionamiento no ocurriría nada, ya que los hay desde tamaño de la cabeza de un alfiler hasta el tamaño de un balón de fútbol.


Otros aspectos.

ASPECTOS ECONÓMICOS.

¿Qué factores económicos influyen sobre el proceso de fabricación, la elección de los materiales y la forma de cada elemento y del conjunto?

En general las bombillas eléctricas son muy similares, algunas diferencias que podemos tener presentes a la hora de fabricación, la elección de los materiales y la forma de cada elemento y del conjunto son:

- El tamaño de las esferas de las bombillas se determina de acuerdo con la potencia de las mismas. Las más corrientes son 25, 40, 60, 75, 90 y 100 W.

- El
color de la luz: la luz emitida puede ser más o menos blanca, y existen, incluso, bombillas coloreadas para potenciar ambientes más cálidos.

- La intensidad: dependerá del número de fuentes de luz y de la actividad prevista en la zona iluminada.

- La situación de la fuente de luz: lámparas de techo, luz indirecta, luces bajas, etcétera.

- La economía: existen modelos de bombillas que consumen menos energía y tienen una duración mayor que los tradicionales.

- La estética: en algunos casos, la forma y el color de la bombilla pueden estar integrados en el diseño de la lámpara.


ANÁLISIS COMPARATIVO.

¿Existen otros elementos que cumplan la misma función?

R/: Si, se destacaron al comienzo y son los elementos que utilizan como medio el fuego para proporcionar iluminación.


¿Cómo se llaman?

R/: Las antorchas que se utilizaron por muchos milenios. Formas más avanzadas de iluminación: Las lámparas de aceite, velas, lámparas de gas, lámparas eléctricas.

¿Dónde se usan?

Se usan dependiendo del lugar, de la cantidad de luz y de la condición en la cuál nos encontremos.


IMPACTO SOCIAL

¿Qué necesidades cubre?

Básicamente la bombilla eléctrica suple todas las necesidades de iluminación, desde que exista la posibilidad de contar con corriente eléctrica y el circuito adecuado.


¿Qué tipo de población lo utiliza?

Las bombillas las utiliza todo tipo de población que necesite contar con un sistema de iluminación, puede ser iluminación casera, industrial, usada en diferentes tipos de vehículos o para diferentes aparatos o electrodomésticos.


Relación costo/beneficio

El beneficio que presta hoy en día una bombilla comparada con su costo es mucho mayor, ya que no cabe duda que el valor de un objeto de estos es insignificante a comparación con los usos y beneficios que proporciona, un ejemplo claro es el uso de bombillas para iluminar las vías en tinieblas cuando existe flujo de algún tipo de vehiculo.


Repercusiones en el nivel de empleo de las personas

Se puede considerar que el empleo de las bombillas le ha dado un uso de 24 horas día a las personas, cómo se podría realizar cualquier labor cuando no estuviese presente la iluminación solar si no existiesen las bombillas eléctricas.